Кинематические цепи

Две кости, соединенные суставом, образуют кинематическую пару. Несколько кинематических пар, соединенных последовательно, образуют кинематическую цепь. Например, нога содержит множество кинематических пар, образованных суставами, и представляет собой кинематическую цепь.

Кинематическая цепь может быть открытой или закрытой (замкнутой). В открытых кинематических цепях последнее (концевое) звено цепи свободно, оно соединено только с одним соседним звеном. В каждом суставе открытой цепи возможны движения, независимые от других суставов. Например, удерживая ногу на весу, мы можем сгибать и разгибать ее только в тазобедренном суставе или только в коленном или голеностопном, или во всех суставах одновременно.

В закрытой или замкнутой кинематической цепи нет свободного последнего звена. Типичным примером замкнутой цепи является грудная клетка, в которой ребра соединяются с позвонками и грудиной. В грудной клетке нет свободного звена. Открытая кинематическая цепь превращается в замкнутую, если последнее звено контактирует с опорой. Например, наши руки в обычном положении представляют собой две отдельные кинематические цепи. Но когда они становятся опорой, они превращаются в цепи замкнутые. Например, в васиштхасане (боковой планке) опорная рука становится закрытой кинематической цепью. А в обычной планке обе руки замыкаются в единую кинематическую цепь, т.к. они объединены общей опорой.

В замкнутых кинематических цепях суставы – кинематические пары – не могут двигаться изолированно, и движения одних звеньев вызывают движения других. Например, если в планке мы согнем локти или только один из них, это вызовет изменение положения плечевого и лучезапястного суставов, положения лопатки и т.д. То же самое произойдет, например, если мы согнем колено при переходе из паршваттанасаны в ашвасанчаласану: вслед за сгибанием колена все суставы изменят свои положения.

В естественных условиях мышцы проявляют свою силу не в изолированных суставах, а в кинематических цепях, в результате чего возникают движения, которые, на первый взгляд, никак не связаны с действием той или иной мышцы. Например, простое сгибание руки в локтевом суставе приводит к разгибанию плеча – из-за смещения общего центра тяжести руки плечо (верхняя часть руки) смещается назад. Еще более наглядный пример: когда мы наклоняемся вперед, сгибаясь в тазобедренных суставах, таз смещается назад. Это смещение происходит за счет разгибания голеностопных суставов. Получается, что мышцы – сгибатели тазобедренного сустава вызвали разгибание голеностопа, к которому они прямого отношения не имеют.

Общая анатомия ног и таза

В медицине ноги принято называть «нижними конечностями», а руки – «верхними конечностями». Это настолько привычно, что эти выражения просто сами буквально «прыгают» на язык. Но ум сопротивляется: не хочется называть руки и ноги конечностями. Поэтому постараемся обойтись без этих некрасивых, хотя и научных, выражений.

Итак. Наш скелет условно подразделяют на две части: основной скелет и добавочный. Основной – это позвоночник, грудная клетка и кости черепа, а добавочный – это кости плечевого пояса, рук, ног и таза. Таким образом, таз и кости ног относятся к добавочному скелету и крепятся к позвоночнику. Собственно, непосредственно к позвоночнику крепится только таз, а уже к нему крепятся кости ног.

Строение таза

Таз – массивное костное образование, соединяющее ноги с позвоночником и формирующее полость для внутренних органов. В полости таза располагаются мочевой пузырь, прямая кишка и внутренние репродуктивные органы. Таз сформирован крестцом и двумя тазовыми костями. Вспомним, что крестец – это отдел (часть) позвоночного столба, в котором все пять крестцовых позвонков срослись в единую костную структуру. Верхняя часть крестца называется основанием. Основание соединяется с V – последним – поясничным позвонком. Кроме того, таз соединяется с позвоночником мощными пояснично-подвздошными связками, натягивающимися между поперечными отростками двух нижних поясничных позвонков и тазовыми костями.

Таз сформирован крестцом и двумя тазовыми костями.

На боковых поверхностях крестца есть суставные поверхности, которыми он соединяется с тазовыми костями, образуя крестцово-подвздошные суставы – правый и левый. Это малоподвижные суставы, окруженные очень плотной суставной капсулой, которая срастается с надкостницей крестца и тазовых костей. Крестцово-подвздошные суставы укреплены прочными связками, поперечно расположенными на передней и задней поверхностях таза. По форме крестцово-подвздошные суставы относятся к плоским суставам.

Крестец – это отдел позвоночного столба, в котором все пять крестцовых позвонков срослись в единую костную структуру. Верхняя часть крестца называется основанием. На боковых поверхностях крестца есть суставные поверхности, которыми он соединяется с тазовыми костями, образуя крестцово-подвздошные суставы.

Каждая тазовая кость, в свою очередь, формируются из трех срастающихся костей: подвздошной, седалищной и лобковой. Это сращение завершается вместе с половым созреванием. У взрослого человека места сращения этих костей неразличимы, мы не можем точно обозначить, где именно заканчивается одна кость и начинается другая, но все же в тазовых костях различают соответствующие части и употребляются выражения: седалищная кость, лобковая кость, подвздошная.

Верхний край тазовой кости называется подвздошным гребнем. Спереди подвздошный гребень оканчивается костным выступом, который называется верхней передней подвздошной остью. А сзади он оканчивается нижней задней подвздошной остью. И есть также нижняя передняя и верхняя задняя подвздошные ости. Аналогичный выступ есть и на седалищной кости. Он называется седалищной остью. Это важные анатомические ориентиры, места прикрепления связок и мышц.

Костные ориентиры тазовых костей:1 – подвздошная кость, 2 – гребень подвздошной кости, 3 – верхняя передняя подвздошная ость, 4 – нижняя передняя подвздошная ость, 5 – вертлужная впадина, 6 – верхняя ветвь лобковой кости, 7 – бугор лобковой кости, 8 – нижняя ветвь лобковой кости, 9 – суставная поверхность лобкового симфиза, 10 – седалищно-лобковая ветвь, 11 – задняя верхняя подвздошная ость, 12 – задняя нижняя подвздошная ость, 13 – седалищная кость, 14 – седалищная ость, 15 – запирательное отверстие, 16 – седалищный бугор, 17 – ветвь седалищной кости, 18 – задняя верхняя подвздошная ость, 19 – задняя нижняя подвздошная ость.

Спереди тазовые (лобковые) кости соединяются лобковым симфизом – малоподвижным соединением, полусуставом, который представляет собой хрящевую пластинку с щелевидной полостью внутри. У женщин лобковый симфиз шире, чем у мужчин. Лобковый симфиз – это неподвижное соединение, небольшие движения в нем возможны только во время родов.

Внизу таза расположены седалищные кости с седалищными буграми, которые мы хорошо чувствуем, когда сидим на твердой поверхности.

Соединение крестца и тазовых костей укреплено также дополнительными внесуставными связками. Крестцово-бугорная связка тянется от седалищного бугра к крестцу и копчику. Вверху она продолжается крестцово-подвздошной связкой, соединяющей крестец и подвздошные кости. С седалищными костями крестец соединяется поперечно-расположенными крестцово-седалищными связками, которые начинаются на выступе – ости – седалищной кости. Еще одна мощная связка тянется от верхней передней подвздошной ости к лобковой кости и называется паховой связкой.

Соединение крестца и тазовых костей укреплено мощными внесуставными связками

Мужской и женский таз отличаются. Женский таз шире и короче, лобковые кости, соединяясь симфизом, образуют более широкий угол – 90⁰. Мужской таз уже, угол схождения лобковых костей более острый – 70 – 75⁰.

Таз делится на два отдела: верхний – большой таз и нижний – малый таз. Граница между ними проходит по мысу крестца, дугообразным линия подвздошных костей и гребням лобковых костей. Полость большого таза является нижней частью брюшной полости (живота). Большой таз ограничен сзади V поясничным позвонком, с боков – крыльями подвздошных костей. Спереди большой таз костных стенок не имеет.

Малый таз начинается от обозначенной границы вверху, формируется передней поверхностью крестца и копчиком, крестцово-бугорными связками, седалищными буграми, ветвями седалищных и нижними ветвями лобковых костей. В области седалищных костей мы видим запирательные отверстия, заполненные запирательной мембраной. В этой мембране существуют отверстия, через которые проходят нервы и сосуды.

На наружной поверхности тазовой кости находится суставная впадина тазобедренного сустава, которая называется вертлужной. В этом суставе бедренная кость соединяется с тазом. Нужно сказать, что вертлужная впадина не у всех людей расположена одинаково. Она может располагаться чуть больше кпереди или чуть больше сбоку. Расположение вертлужной впадины является одним из факторов, влияющих на подвижность тазобедренного сустава.

Бедренная кость

Бедренная кость является самой большой и длинной в человеческом теле. На верхнем ее конце располагается головка бедренной кости, которой бедро соединяется с тазом в тазобедренном суставе. Головка соединена с телом кости шейкой, которая располагается под углом около 125⁰ относительно тела (диафиза) кости. Но это средняя величина. На самом деле этот угол может быть больше или меньше. Также неодинакова у разных людей и длина шейки бедренной кости. Шейка может быть длинной или короткой. Чем длиннее шейка бедра и больше угол ее соединения с телом бедренной кости, тем больший объем движений возможен в тазобедренном суставе (ТБС). Кроме того, шейка бедра наклонена вперед относительно фронтальной плоскости. Этот угол может быть очень разным у разных людей: от 10⁰ до 30⁰.

Бедренная кость является самой большой и длинной в человеческом теле.

На границе шейки и тела (диафиза) бедренной кости расположены два мощных костных бугра, называемых вертелами: верхний латеральный – большой и нижний медиальный – малый. Бедренная кость в естественном положении наклонена так, что ее нижний конец находится ближе к срединной линии тела, чем верхний. Сзади на нижнем конце бедренной кости расположены два округлых мыщелка. Спереди эти мыщелки плавно соединяются и образуют гладкую поверхность. Нижний конец бедренной кости – это суставная поверхность коленного сустава, в котором бедренная кость соединяется с большой берцовой костью голени (большеберцовой).

Кости голени

Голень состоит из двух костей: медиально расположенной большеберцовой и латерально – малоберцовой. Большеберцовая кость является второй по длине в нашем теле. Верхняя часть большеберцовой кости сильно утолщена и расширена и образует суставную поверхность, входящую в коленный сустав. Нижний конец тоже расширен и образует суставную поверхность для соединения с таранной костью стопы. Сбоку от него вниз отходит отросток – медиальная лодыжка, которую мы видим и можем легко пощупать. На внутренней стороне этой лодыжки есть суставная поверхность, которая также соединяется с таранной костью стопы.

Кости голени.

Малоберцовая кость значительно тоньше. Вверху у нее есть головка, на которой находится суставная поверхность для соединения с большеберцовой костью в межберцовом суставе. Это плоский и малоподвижный сустав. Нижний конец утолщен и образует латеральную лодыжку, которая тоже хорошо видна. Внизу кости голени соединяются не суставом, а синдесмозом – непрерывным соединением, движение в котором практически отсутствует. Поскольку концы большой бедренной кости сильно расширены, кости голени на большем своем протяжении находятся на расстоянии друг от друга, образуя межберцовое пространство. В этом пространстве находится межкостная перегородка.

Кости стопы

Человеческая стопа – чрезвычайно сложная структура, включающая 28 костей: 7 костей предплюсны, 5 плюсневых костей, 14 фаланг пальцев (на большом пальце 2 фаланги, на остальных по 3) плюс 2 сесамовидных косточки (которые есть не у всех). Это столько же, сколько в позвоночнике! (В позвоночнике человека 7 шейных позвонков, 12 грудных, 5 поясничных, крестец и 3 – 5 копчиковых позвонков).

Кости стопы подразделяются на три группы: кости предплюсны, плюсны и пальцев. Кости предплюсны – это семь костей, пять из которых мелкие, а две крупные. Это пяточная и таранная кости.

Человеческая стопа – чрезвычайно сложная структура, включающая 28 костей.

Когда мы смотрим на ноги человека, кажется, что кости голени соединяются непосредственно с пяткой. На самом деле нет. Большая берцовая кость соединяется с таранной костью стопы, а уж та в свою очередь соединяется с пяточной костью.

Таранная кость стопы уникальна и интересна тем, что при своих небольших размерах образует целых 3 сустава, которыми соединяется с 4-мя соседними костями: большой и малой берцовыми, пяточной и ладьевидной. Верхняя поверхность таранной кости является блоковидной и называется блоком таранной кости. Блок таранной кости является суставной поверхностью для соединения с большеберцовой костью. С обеих сторон от него есть еще две суставные поверхности для соединения с лодыжками – медиальной (большеберцовой) и латеральной (малоберцовой).